EP1715965A1 - Pivoting jet cleaner with an external-power-free pivoting drive - Google Patents

Pivoting jet cleaner with an external-power-free pivoting drive

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EP1715965A1
EP1715965A1 EP05707333A EP05707333A EP1715965A1 EP 1715965 A1 EP1715965 A1 EP 1715965A1 EP 05707333 A EP05707333 A EP 05707333A EP 05707333 A EP05707333 A EP 05707333A EP 1715965 A1 EP1715965 A1 EP 1715965A1
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EP
European Patent Office
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jet
liquid
jet pipe
axis
pivoting
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EP05707333A
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Frank Reiner Kolb
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/093—Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • B08B9/0933—Removing sludge or the like from tank bottoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B01F25/212—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers the injectors being movable, e.g. rotating
    • B01F25/2121—Pivoting or oscillating in a multidirectional way during jetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B01F25/212—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers the injectors being movable, e.g. rotating
    • B01F25/2122—Rotating during jetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
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    • B08B9/093—Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/105—Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing

Definitions

  • the invention specified in PATENT Claim 1 is based on the problem that for the sole cleaning of storage spaces for liquids, in particular for mixed water, such as, for. B. RÜB, storage space channels, RRB, etc., in addition to the surge generating devices such. B. dumping, flap and vacuum flushing, also swirling devices such. B. Agitators and jet cleaners are used (cleaning equipment in rain pools, water wastewater practice, 1999, No. 2, pages 26-32). The main difference in wastewater technology between the cleaning devices is the solids load that is generated during the emptying of the storage rooms. Depending on the type of pool, the surge generating devices cause a flushing surge, which is sent directly to the sewage treatment plant. The swirling devices bring about an equalization of the solids loads, which are continuously added to the further discharge system during the clearing of the storage space.
  • the jet cleaners can be divided into “fixed” (0 °), “swiveling” (less than 360 °) or “rotating” (360 °) types among the swirling devices (manual for the equipment of rain pools, Oskar Vollmar GmbH, Stuttgart, self-published, 1992).
  • Jet cleaners with a fixed jet pipe are mainly used for cleaning in rectangular pools or in small round pools up to 20 m in diameter.
  • a cleaning of the bottom of the pool with built-in components, such as Due to the "flow shadow" is insufficient or not possible.
  • the number of jet cleaners required for cleaning increases considerably, since they can only clean a small area due to the fixed jet angle. This leads to considerable investment and operating costs due to the significant energy consumption of these systems.
  • Swivel jet cleaners can be used in all storage space geometries.
  • the jet pipe is rotated by a separate electric drive and covers an area of approximately 300 °. Due to the changing rotary movements of the jet pipe, storage spaces can also be cleaned here in particular.
  • B. support pillars for a building cover have.
  • the swiveling movement causes the deposits behind the internals to be washed away and almost completely resuspended in the water body.
  • Schwenks pale cleaners have an ejector nozzle through the ambient air is sucked in. By coalescing the air bubbles and temporarily lowering the average density, mixing zones are created in the area of the jet cleaner, which sustainably improve the resuspending of the coarse materials.
  • the rotating jet cleaners are mainly used in round pools, which should not be installed, since "flow shadows" are formed due to the fixed direction of rotation. Deposits occur in the flow shadows that cannot be removed with this type of cleaner.
  • the jet cleaners mainly rotate hydraulically, by generating a torque through a partial water flow that flows through an injection nozzle An additional air mixture to improve the cleaning effect is not provided for this jet cleaner type.
  • the swivel jet cleaners are particularly suitable for complete pool cleaning, since they can be used regardless of the pool geometry.
  • the swivel jet cleaners consist i. a. consisting of a support frame, an actuator, at least one jet pipe and a submersible pump that generates the cleaning jet.
  • the rotary drive of the jet pipe was implemented by nozzles through which a partial water flow is conducted and a torque is generated according to the recoil principle (see DE 42 21 374 A1).
  • the jet pipe consists of two sections, one section being provided for pool cleaning and the other section with a smaller pipe diameter extending the axis of rotation and directed obliquely outwards or towards the bottom of the pool.
  • the tube is tapered to such an extent that it forms a nozzle from which a partial flow of water emerges at high speed for the rotational movement.
  • a reversal of the direction of rotation is not provided in this construction, so that only a rotational and not a pivoting movement can be achieved.
  • the solution shown in PATENT Claim 1 has the advantage that the energy of the liquid jet is used in two ways and is used on the one hand for cleaning the storage container and on the other hand for swiveling the device.
  • the torque required for pivoting is generated either by the arrangement of the jet pipe or the jet pipes outside the axis of rotation or by their design, which leads to a change in the impulsive force of the liquid jet as it flows through.
  • the device is provided with a switching device which effects the periodic deflection of the liquid jet around the axis of rotation of the device either by an angle ⁇ or a lever arm /. This eliminates the disadvantages of additional electrical and / or hydraulic drives for swiveling jet cleaning like and eliminated by rotating jet cleaners that can only turn in one direction.
  • PATENT Claim 2 An advantageous embodiment for generating the torque is shown in PATENT Claim 2, in which the ends of the jet pipes are provided with an eccentric constriction in the flow direction. Due to the eccentricity of the constriction, the internal forces, i.e. the impulse forces, of the liquid jet are changed and a torque is generated at the end of the jet tube through which the liquid flows.
  • the torque is caused by the arrangement of the jet pipes, in that they are each arranged in the same direction outside the axis of rotation.
  • a torque is generated at its outlet opening by the liquid flow.
  • swivel jet cleaners require a switchover device in order to be able to periodically reverse their direction of rotation.
  • a switchover device in the form of a pinhole is shown in PATENT Claim 4.
  • the pinhole consists of a plate with an opening that only allows one of the jet pipes to flow through.
  • the pinhole is rotated against a stop with a cam and the screen is moved until the other jet pipe can be acted on with water. This causes the rotation in the opposite direction. Due to this design, no control (electrical, hydraulic) and no limit contacts in a solid-laden liquid, such as waste water, are necessary.
  • the function of the switching device can advantageously also be achieved by a movable flap, as set out in PATENT CLAIM 5.
  • the flap is attached to an axis of rotation within a housing in front of the jet pipes and can be switched over this axis using a plunger. When the respective end position is reached, the tappet switches the flap to the opposite position.
  • the axis of rotation of the device is taken over directly by the pressure generator, here a pump.
  • the pump is attached to a slewing ring without additional brackets and housings Includes roles. This eliminates the need for expensive mounting of the jet pipes for the rotary movement and increases the service life of the rotating device.
  • the bearing forces generated by the device can advantageously be adapted to the load capacity of the materials used by the choice of the diameter of the slewing ring.
  • a standpipe can also be used for supplying liquid and as an axis of rotation for the device, as described in PATENT Claim 7.
  • the turntable is advantageously designed such that the deflection of the liquid from the horizontal to the vertical direction within the ring takes place, for example, by means of an arch piece attached to the lower part of the turntable.
  • the elbow piece can, for example, be designed without a seal to the standpipe, so that liquid escapes through the gap between the elbow piece and standpipe until the turntable is completely filled with liquid. This liquid then takes over the function of the sealing element.
  • the jet pipe is provided with a joint which causes the escaping liquid to be deflected with respect to the axis of the jet pipe, as shown in PATENT CLAIM 8.
  • the joint can be provided with an extension to increase the torque and to reduce the switching forces required.
  • the movable extension piece can, for example, have a ball joint which is connected to the jet pipe and the switching device via a linkage.
  • the axis of rotation of the boom is on the jet pipe.
  • the two other connection points are each arranged opposite to the axis of rotation of the linkage on the switching device and on the extension of the ball joint and are guided in a groove of the linkage. If the switching device is actuated, the movable jet pipe extension swivels about the axis of rotation on the jet pipe into the opposite position and thereby reverses the swivel direction.
  • the jet tube for swiveling the device is tapered to such an extent that, by increasing the dynamic pressure component, it works in the same way as high-pressure nozzles and is angled at least below 90 ° so that the full impulse of the partial volume flow can be used for the swiveling process ,
  • the change between the two directions of rotation can in turn be carried out by means of the switching devices described.
  • the jet pipes in the area of the liquid outlet can be angled at an angle ⁇ from their center axis, as set out in PATENT CLAIM 10. Due to the bending, the lever arm for the torque for pivoting the device relative to its axis of rotation is enlarged.
  • the position of the jet pipe in relation to the axis of rotation of the device is changed by the switching device.
  • This advantageous embodiment makes it possible to reverse the lever arm for the torque for pivoting the device with respect to its axis of rotation with only one jet pipe.
  • the switchover device is provided with two cover plates, which close the connection opening that is not connected to the jet pipe, so that the complete liquid volume flow through the jet pipe can be used for pool cleaning.
  • PATENT CLAIM 12 includes a jet pipe which is connected to the liquid supply side via a bearing.
  • the bearing connection makes it possible to turn the jet pipe around its longitudinal axis.
  • the impulse forces can be changed with an eccentric constriction at the flow outlet of the jet pipe in such a way that they generate a right-hand and another left-hand turning moment for pivoting the device. Since there are no moving parts in the changeover of the jet pipe in the liquid volume flow, this is advantageous Execution represents a high level of security against deposits of solids or coarse matter within the facility.
  • the switchover device requires a pulse at the end of a swivel range in order to enable the liquid volume flow or the jet pipe or the jet pipes to be deflected.
  • this can be done mechanically, for example by a stop with a switch cam, or electrically, for example by means of a lifting magnet, or hydraulically, for example by means of a hydraulic ram, or by a combination thereof.
  • the selection of the switching device to be used depends on the one hand on the swiveling speed of the entire device and on the solids loading of the surrounding liquid. With low swiveling speeds and high solids loads, the mechanical route is the most reliable solution. In all other cases, shorter switching cycles and thus shorter switching times can be achieved using the electrical and hydraulic switching devices. This leads to faster switching between the two swivel directions.
  • the switchover device is implemented by valves.
  • the advantage of this design is that no stops are required for switching the direction of rotation, but rather the valves can be switched, for example, by means of a time control.
  • the time control can be designed variably and changed via a remote control connection from a central point. This makes it possible to freely select the pivoting range of the device from approximately 0 to 360 °.
  • the jet cleaner can be used regardless of the storage tank geometry.
  • a swivel range of 360 ° is required to achieve complete cleaning of the pool floor.
  • the required swivel range is between 0 and 5 ° for complete cleaning.
  • jet cleaners are used in the cleaning of storage containers for the food industry, in particular for fruit juice production, they have
  • Liquids have a high acid, phosphate and nitrate content. These ingredients have a high corrosive effect on metallic materials from this For this reason, all parts of the cleaning device that come into contact with liquid, as set out in PATENT CLAIM 16, should be made of plastic.
  • swivel jet cleaners are used in the cleaning of storage tanks for municipal wastewater treatment, it is sensible, as described in PATENT Claim 17, to manufacture all parts in contact with the liquid from stainless steel.
  • Stainless steel has the advantage over other low-alloy steels that the material thicknesses can be made smaller with the same corrosion resistance and thus a lower weight of the device is achieved. Because of this causality, smaller torques are required for pivoting and the expenditure on equipment is reduced, which means that the device can be manufactured more cost-effectively.
  • the facility is additionally provided with a gas introduction device.
  • This combination of gas entry and cleaning device has the advantages that the tapering of the inner cladding tube reduces the static pressure component, thereby automatically sucking in the ambient gas, and the gas density reduces the average density of the liquid medium and thus the turbulence fields in the storage tank be intensified, which leads to a better resuspension of the solids and thus to an improved cleaning of the storage tank bottom.
  • the geometry of the openings allows the size of the gas bubbles to be influenced by the one-part design of the inner cladding tube.
  • the residence time in the storage container increases due to the longer coalescence time, so that not only the turbulence fields are enlarged, but also a greater gas solubility in the liquid is achieved.
  • This improved gas solubility can be used for storage tanks for municipal wastewater, for example for aeration and thus for the degradation of organic substances in the wastewater.
  • Another advantage of the one-piece inner cladding tube is that the automatic gas suction takes place over the entire radial liquid jet and the dispersion within the liquid volume flow is thereby improved. This effect additionally hinders the coalescence of the gas bubbles, which, in contrast to a two-part cladding tube, leads to additionally extended coalescence times.
  • the gas introduction device in combination with the cleaning device has advantageously been designed so that it is independent of the Number of jet pipes only one gas entry pipe is required. Due to the switching device arranged in front of the jet pipes and the closure flaps of the jet pipes, the jet pipes not flowed through are closed off by the surrounding liquid in the storage container. As a result, there can be no pressure equalization between the non-flowed and the flowed-through gas pipe in the area of the inner cladding pipe and the automatic gas suction in the area of the flowed-through jet pipe is retained.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the device, hereinafter referred to as a swivel jet cleaner free of external energy, with swivel range and stops (top view / section)
  • FIG. 2 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner flanged to a pump (top view / side view)
  • FIG. 3 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner flanged to a standpipe (top view / side view)
  • Figure 4 shows a schematic diagram of a swivel jet cleaner free of external energy in a top view with a mechanical switching linkage
  • FIG. 5 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner with additional hydraulic swivel nozzles (top view, sections)
  • FIG. 7 Principle illustration of an external energy-free swivel jet cleaner with a tilting jet pipe (top view, front view)
  • FIG 8 Schematic representation of an external energy-free swivel jet cleaner with a rotating jet pipe (top view, front view)
  • FIG. 9 shows a schematic diagram of the control of the switchover device, here designed as a pinhole, for switching over the swivel direction (partial cuts)
  • FIG 10 Schematic representation of an external energy-free swivel jet cleaner in plan view with a switching device, which consists of two valves for switching the swivel direction
  • FIG 11 Schematic representation of the switching device, which has a flap for switching the swivel direction as a movable element (top and side view)
  • Figure 12 Schematic representation of a swivel jet cleaner free of external energy in plan view with gas inlet tube for each jet tube
  • FIG. 1 schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner in plan view with a common gas inlet pipe
  • Figure 1 shows an embodiment for the device mentioned in the claims, which is hereinafter referred to as an external energy-free swivel jet cleaner.
  • the liquid supply 5 takes place centrally, for. B. via a standpipe.
  • the liquid is pressed by a pump through the housing 4 of the switching device, here a pinhole 3, onto the jet pipe 1.
  • the liquid does not flow through the second jet pipe 2.
  • the section clearly shows the eccentric arrangement of the outlet opening of the jet pipe, which leads to a torque due to the change in the impulse forces of the water jet.
  • FIG. 2 shows the flange connection of the jet pipes 1 and 2 with the switching device, here a perforated diaphragm 3, to a pump 10 which is fastened on a rotating ring 11.
  • the switching device here a perforated diaphragm 3
  • the direct arrangement of the pump on the slewing ring eliminates the need for additional brackets and housings.
  • the slewing ring absorbs all static and dynamic forces. The forces on the actual bearing parts can be minimized via its diameter, which can be carried out up to the ends of the jet pipe.
  • Figure 3 shows a similar arrangement as Figure 2, but with a standpipe 12 as a holder for the pivot unit.
  • the design of the slewing ring is adapted to the receptacle of the liquid feed line 14 and the liquid deflection 13.
  • a 90 ° deflection bend can be used in the higher lower rim part, the vertical axis of which is centered with the axis of the standpipe. There is no sealing between the bend and the standpipe, so that the lower turntable fills with liquid and thus increases stability and enables the abrasive-free deflection of the liquid flow.
  • FIG. 4 shows the invention with only one jet pipe 18 and a switching linkage 20, which is connected via bolts 22 to the perforated diaphragm 19, the jet pipe 18 and the jet pipe extension 15.
  • Recesses 17 are provided in the changeover linkage 20 for switching between the perforated screen and the jet pipe extension. When it hits a stop, the pinhole moves the linkage over the central pin 22, so that the jet pipe extension assumes position 16 and the direction of rotation has thereby been reversed.
  • FIG. 5 shows an arrangement similar to that of FIG. 4, but the switching of the jet pipe 23 takes place by means of two auxiliary nozzles 26, of which only one is flowed through by the orifice 24 with liquid. Because of the geometric Dimensions this arrangement can be used for liquids with a low coarse material content.
  • the torque for the swivel jet cleaner can be increased by an angled jet pipe design as shown in FIG. 6.
  • the jet pipes 28 and 29 should be arranged vertically so that the bending can be carried out according to the respective requirements.
  • the liquid distribution housing 61 has two jet pipe outlets. However, the device has only one jet pipe 60, which is switched between the two outlets by a tilting mechanism 59 with a tilting axis 58.
  • the tilt mechanism is provided with two plates 56 which close the outlet of the housing, which is not connected to the jet pipe.
  • the liquid supply 69 is connected to the jet pipe 67 via a bearing 63.
  • the side of the liquid supply is connected to a fixed stop 64 which extends over the bearing to the upper stop 65 on the jet pipe.
  • the jet pipe has an eccentric constriction, which can be rotated through the switching lever 66 by 180 ° with the jet pipe. The turning process is limited by the lower stop 68, the jet pipe having reached position 62 after the rotation.
  • FIG. 9 shows in the upper illustration a possible electrical control 31 of the switching device when using a pinhole.
  • the pinhole 32 should be made of a magnetic material, for example, which can be switched by the electromagnet 35.
  • FIG. 9 shows in the middle representation a hydraulic control 37, by means of which the two pistons 39 are controlled via hydraulic lines 39 for switching over the pinhole.
  • the lower illustration in FIG. 9 shows a mechanical control which consists of two stop posts 40 and one stop cam 41 each with a spring. During the pivoting process, one of the two stop cams is touched by the pinhole 32 and, due to the inertia, the pinhole in the housing 33 is moved so that water flows through the other jet pipe.
  • FIG. 10 shows the switching device with two valves 42, which are switched from left to right pivoting and vice versa by a control 44 via a pull magnet 43.
  • the switching device consists of a vertically movable flap 54, which is switched over the axis of rotation 51 with an external plunger 54.
  • the plunger is guided on the outside over the brackets 55 and fixed in its horizontal direction of movement.
  • the tappet is connected to two strips 53, between which the flap is guided and at the same time the displacement path within the flap is sealed.
  • FIG. 12 shows a possible variant for an automatic gas entry into the liquid flow.
  • the variant consists of an inner liquid jacket tube 48, which is provided with openings.
  • the outer cladding tube 46 is connected directly to the gas tube 47 and this to the ambient atmosphere. Due to the static pressure drop in the tapered part of the inner cladding tube 48, gas can be forced into the liquid through the gas tube and the surrounding outer cladding tube.
  • the inner cladding tube is made in one piece. This design and the shape of the openings can be used to disperse many small gas bubbles in the liquid. This is particularly advantageous if the liquid is not only to be cleaned, but also when the container is stowed for a long time.
  • FIG. 13 shows an embodiment similar to that shown in FIG. 12, but the jet pipes 48 have also been provided with sealing flaps 49 which are rotatably mounted on a bolt 50.
  • this flap opens and gas can be pressed into the liquid through the gas pipe 47.
  • the non-flowing jet pipe is sealed off from the surrounding liquid by the sealing flap 49 and the perforated diaphragm 3.
  • no pressure equalization can take place between the two jet pipes and the gas pipe, so that liquid injection into the jet pipe through which flow is possible is only possible with one gas pipe.

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Abstract

Swirling devices such as agitators and jet cleaners are used in addition to gushing devices, such as rinse-tilting, flap rinsing and vacuum rinsing devices, in order to clean the bases of storage areas for liquids, particularly for mixed water. The invention consists of an agitating device and a pivoting jet cleaner wherein the power of the liquid jet is used in two ways, being used to clean the storage container and to pivot the device. The torque required for pivoting is produced by arranging the jet pipe (18) or pipes outside the axis of rotation or by an embodiment thereof resulting in a modification in the pulsating force of the liquid jet during through-flow. In order to modify the direction of pivoting, the device is provided with a switching device (20), whereby the disadvantages of additional electric and/or hydraulic drives for pivoting jet cleaners and the disadvantages of rotating jet cleaners, which can rotate in one direction only, can be avoided.

Description

Schwenk-Strahlreiniger mit fremdenergiefreiem SchwenkantriebSwivel jet cleaner with external energy-free swivel drive
Beschreibungdescription
Der im PATENTANSPRUCH 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass für die Sohlreinigung von Speicherräumen für Flüssigkeiten, insbesondere für Mischwasser, wie z. B. RÜB, Stauraumkanäle, RRB usw., neben den schwallerzeugenden Einrichtungen, wie z. B. Spülkippen, Klappen- und Vakuumspülungen, auch verwirbelnde Einrichtungen, wie z. B. Rührwerke und Strahlreiniger eingesetzt werden (Reinigungseinrichtungen in Regenbecken, Wasser Abwasser Praxis, 1999, Heft Nr. 2, Seiten 26-32). Der wesentliche abwassertechnische Unterschied zwischen den Reinigungseinrichtungen besteht in der Feststoffbelastung, die während der Entleerung der Speicherräume erzeugt wird. Die schwallerzeugenden Einrichtungen verursachen je nach Beckentyp einen Spülstoß, der direkt zur Kläranlage geleitet wird. Die verwirbelnden Einrichtungen bewirken eine Vergleichmäßigung der Feststoffbelastungen, die kontinuierlich während der Abwirtschaftung des Speicherraums dem weiterführenden Ableitungssystem zugegeben werden.The invention specified in PATENT Claim 1 is based on the problem that for the sole cleaning of storage spaces for liquids, in particular for mixed water, such as, for. B. RÜB, storage space channels, RRB, etc., in addition to the surge generating devices such. B. dumping, flap and vacuum flushing, also swirling devices such. B. Agitators and jet cleaners are used (cleaning equipment in rain pools, water wastewater practice, 1999, No. 2, pages 26-32). The main difference in wastewater technology between the cleaning devices is the solids load that is generated during the emptying of the storage rooms. Depending on the type of pool, the surge generating devices cause a flushing surge, which is sent directly to the sewage treatment plant. The swirling devices bring about an equalization of the solids loads, which are continuously added to the further discharge system during the clearing of the storage space.
Unter den verwirbelnden Einrichtungen können die Strahlreiniger je nach Ausführung in „feste" (0°), „schwenkende" (kleiner 360°) oder „rotierende" (360°) Typen unterteilt werden (Handbuch für die Ausrüstung von Regenbecken, Oskar Vollmar GmbH, Stuttgart, Eigenverlag, 1992).Depending on the version, the jet cleaners can be divided into "fixed" (0 °), "swiveling" (less than 360 °) or "rotating" (360 °) types among the swirling devices (manual for the equipment of rain pools, Oskar Vollmar GmbH, Stuttgart, self-published, 1992).
Strahlreiniger mit einem festen Strahlrohr werden überwiegend in Rechteckbecken oder in kleinen Rundbecken bis etwa 20 m Durchmesser zur Reinigung eingesetzt. Eine Reinigung der Beckensohle mit Bauwerkseinbauten, wie z. B. Betonstützen, ist aufgrund des „Strömungsschattens" nur unzureichend oder nicht möglich. Bei größeren Bauwerken erhöht sich die Anzahl der zur Reinigung benötigten Strahlreiniger erheblich, da sie bedingt durch den festen Strahlwinkel nur eine kleine Fläche abreinigen können. Dies führt zu erheblichen Investitions- und Betriebskosten aufgrund des erheblichen Energieverbrauchs dieser Systeme.Jet cleaners with a fixed jet pipe are mainly used for cleaning in rectangular pools or in small round pools up to 20 m in diameter. A cleaning of the bottom of the pool with built-in components, such as Due to the "flow shadow" is insufficient or not possible. In larger buildings, the number of jet cleaners required for cleaning increases considerably, since they can only clean a small area due to the fixed jet angle. This leads to considerable investment and operating costs due to the significant energy consumption of these systems.
Schwenkstrahlreiniger können in allen Speicherraumgeometrien eingesetzt werden. Das Strahlrohr wird durch einen separaten elektrischen Antrieb gedreht und überstreicht etwa einen Bereich von 300°. Durch die wechselnden Drehbewegungen des Strahl- rohres können hier im besonderen auch Speicherräume gereinigt werden, die Einbauten, z. B. Tragsäulen für eine Bauwerksüberdeckung, besitzen. Die schwenkende Bewegung bewirkt, dass die Ablagerungen hinter den Einbauten weggespült und im Wasserkörper fast vollständig resuspendiert werden. Zur Verbesserung der Reinigungsund Resuspendierungswirkung besitzen Schwenks rahlreiniger eine Ejektordüse, durch die Umgebungsluft angesaugt wird. Durch das Koaleszieren der Luftblasen und die temporäre Erniedrigung der mittleren Dichte werden Mischzonen im Bereich des Strahlreinigers erzeugt, die eine Resuspendierung der Grobstoffe nachhaltig verbessern.Swivel jet cleaners can be used in all storage space geometries. The jet pipe is rotated by a separate electric drive and covers an area of approximately 300 °. Due to the changing rotary movements of the jet pipe, storage spaces can also be cleaned here in particular. B. support pillars for a building cover have. The swiveling movement causes the deposits behind the internals to be washed away and almost completely resuspended in the water body. To improve the cleaning and resuspending effect, Schwenks pale cleaners have an ejector nozzle through the ambient air is sucked in. By coalescing the air bubbles and temporarily lowering the average density, mixing zones are created in the area of the jet cleaner, which sustainably improve the resuspending of the coarse materials.
Die rotierenden Strahlreiniger werden überwiegend in Rundbecken eingesetzt, die ohne Einbauten ausgeführt werden sollten, da sich aufgrund der festen Drehrichtung „Strömungsschatten" ausbilden. In den Strömungsschatten kommt es zu Ablagerungen, die mit diesem Reinigertyp nicht beseitigt werden können. Die Rotation der Strahlreiniger erfolgt überwiegend auf hydraulischem Wege, indem durch einen Teilwasser- ström, der durch eine Injektionsdüse fließt, ein Drehmoment erzeugt wird. Eine zusätzliche Lufteinmischung zur Verbesserung der Reinigungswirkung ist bei diesem Strahlreinigertyp nicht vorgesehen.The rotating jet cleaners are mainly used in round pools, which should not be installed, since "flow shadows" are formed due to the fixed direction of rotation. Deposits occur in the flow shadows that cannot be removed with this type of cleaner. The jet cleaners mainly rotate hydraulically, by generating a torque through a partial water flow that flows through an injection nozzle An additional air mixture to improve the cleaning effect is not provided for this jet cleaner type.
Für die hauptsächliche Anwendung zur Sohl- und Wandreinigung von Speicherräumen ist der Einsatz von Strahlreinigern aufgrund ihres Wirkungsprinzip und der technischen Ausführungen gegenüber anderen Reinigungsvarianten vorzuziehen. Bei den Strahlreinigern eignen sich im besonderen Maße die Schwenkstrahlreiniger für eine vollständige Beckenreinigung, da sie unabhängig von der Beckengeometrie einsetzbar sind. Die Schwenkstrahlreiniger bestehen i. a. aus einem Trägergestell, einem Stellan- trieb, mindestens einem Strahlrohr und einer Tauchmotorpumpe, die den Reinigungsstrahl erzeugt.For the main application for cleaning floors and walls of storage rooms, the use of jet cleaners is preferable to other cleaning variants due to their operating principle and the technical designs. With the jet cleaners, the swivel jet cleaners are particularly suitable for complete pool cleaning, since they can be used regardless of the pool geometry. The swivel jet cleaners consist i. a. consisting of a support frame, an actuator, at least one jet pipe and a submersible pump that generates the cleaning jet.
Für die Beckenreinigung mittels Strahlreiniger werden überwiegend die Varianten eingesetzt, die in den deutschen Schutzschriften DE 341 87 10 A1 , DE 295 20 624.1 , DE 370 00 55 A1 , DE 199 55 424 C2 beschrieben sind. Für das Schwenken des Strahlrohres wird bei allen Varianten ein elektrischer Stellantrieb eingesetzt. Der Stellantrieb benötigt eine separate Steuerung und muss an Haltegestellen befestigt werden, damit durch ein Verbindungsgestänge ein Drehmoment auf das Strahlrohr übertragen werden kann. Als technische Ausführung sind die Drehgestänge mit den Motoren entweder oberhalb des Wasserspiegels angeordnet worden, welches bei Beckentiefen von mehreren Metern nur mit einem hohen konstruktiven Aufwand möglich ist, oder unterhalb des Wasserspiegels, wobei die sichere Funktionsweise der elektrischen Grenzkontaktgeber im feststoffreichen Abwasser bei aggressiver Umgebungsatmosphäre problematisch ist.For the pool cleaning by means of jet cleaners, mainly the variants are used which are described in the German patents DE 341 87 10 A1, DE 295 20 624.1, DE 370 00 55 A1, DE 199 55 424 C2. An electric actuator is used in all variants to swivel the spray lance. The actuator requires a separate control and must be attached to holding frames so that torque can be transmitted to the jet pipe through a connecting rod. As a technical design, the rotating rods with the motors have either been arranged above the water level, which is only possible with a great deal of design effort at pool depths of several meters, or below the water level, whereby the safe functioning of the electrical limit contact in problem-rich waste water in an aggressive ambient atmosphere is problematic is.
Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Schwenklager durch das Gewicht des Strahlrohres einem dynamischen Kippmoment ausgesetzt werden, welches aufgrund der geringen Auflagerfläche nach einigen hundert Betriebsstunden zur Zerstörung des Lagers führt. Die Temperatureinflüsse führen anschließend zu einem Auslaufen des Schmiermittels und damit zum Verklemmen der beiden Lagerschalen.Another disadvantage of this construction is that the pivot bearings are exposed to a dynamic tilting moment due to the weight of the jet pipe, which leads to the destruction of the bearing after a few hundred hours of operation due to the small bearing surface. The temperature influences then lead to leakage of the lubricant and thus to jamming of the two bearing shells.
Um die Schwenkung des Strahlrohres durchzuführen, sind alle Strahlreiniger mit einem elektrischen Verstellmechanismus versehen. Im Bereich des Abwassers stellt die Steuerung des Schwenkantriebes einen weiteren wesentlichen Nachteil dar. Dieser wird entweder durch einen Drehwinkelgeber im Gehäuse der überflutbaren Haube oder durch elektrische Sensoren im Bereich des Abwassers durchgeführt. Beide Varianten führen durch die Grobstoffe im Abwasser häufig zu Problemen beim Betrieb der Reiniger.To carry out the swiveling of the jet pipe, all jet cleaners are provided with an electrical adjustment mechanism. In the area of the wastewater, the control of the swivel drive represents a further significant disadvantage. This is carried out either by a rotary encoder in the housing of the floodable hood or by electrical sensors in the area of the wastewater. Due to the coarse material in the wastewater, both variants often lead to problems when operating the cleaners.
Bei dem Einsatz von rotierenden Strahlreinigern wurde der Rotationsantrieb des Strahlrohres durch Düsen realisiert, durch die ein Teilwasserstrom geleitet und nach dem Rückstossprinzip ein Drehmoment erzeugt wird (siehe DE 42 21 374 A1). Bei dieser Anordnung besteht das Strahlrohr aus zwei Teilabschnitten, wobei der eine Abschnitt für die Beckenreinigung vorgesehen ist und der andere Teilabschnitt mit einem kleineren Rohrdurchmesser die Drehachse verlängert und schräg nach außen oder zur Beckensohle gerichtet ist. Am Ende des zweiten Teilabschnittes wird das Rohr so weit verjüngt, dass es eine Düse bildet, aus der mit einer hohen Geschwindigkeit ein Wasserteilstrom für die Rotationsbewegung austritt. Eine Drehrichtungsumkehr ist bei dieser Konstruktion nicht vorgesehen, so dass nur eine Rotations- und nicht eine Schwenkbewegung erzielt werden kann.When using rotating jet cleaners, the rotary drive of the jet pipe was implemented by nozzles through which a partial water flow is conducted and a torque is generated according to the recoil principle (see DE 42 21 374 A1). In this arrangement, the jet pipe consists of two sections, one section being provided for pool cleaning and the other section with a smaller pipe diameter extending the axis of rotation and directed obliquely outwards or towards the bottom of the pool. At the end of the second section, the tube is tapered to such an extent that it forms a nozzle from which a partial flow of water emerges at high speed for the rotational movement. A reversal of the direction of rotation is not provided in this construction, so that only a rotational and not a pivoting movement can be achieved.
Die in PATENTANSPRUCH 1 dargestellte Lösung hat den Vorteil, dass die Energie des Flüssigkeitsstrahls in zweifacher Weise genutzt und zum einen für die Reinigung des Speicherbehälters eingesetzt und zum anderen zum Schwenken der Einrichtung verwendet wird. Das zum Schwenken erforderliche Drehmoment wird entweder durch die Anordnung des Strahlrohres oder der Strahlrohre außerhalb der Drehachse oder durch deren Ausführung erzeugt, die zu einer Veränderung der Impulskraft des Flüssigkeitsstrahls während des Durchströmens führt. Zur Änderung der Schwenkrichtung ist die Einrichtung mit einer Umschaltvorrichtung versehen, welche die periodische Ablenkung des Flüssigkeitsstrahls um die Drehachse der Einrichtung entweder um einen Winkel α oder einem Hebelarm /bewirkt. Dadurch werden die Nachteile von zusätzlichen elektrischen und / oder hydraulischen Antrieben zum Schwenken von Strahlreini- gern und die von rotierenden Strahlreinigern, die nur in eine Richtung drehen können, beseitigt.The solution shown in PATENT Claim 1 has the advantage that the energy of the liquid jet is used in two ways and is used on the one hand for cleaning the storage container and on the other hand for swiveling the device. The torque required for pivoting is generated either by the arrangement of the jet pipe or the jet pipes outside the axis of rotation or by their design, which leads to a change in the impulsive force of the liquid jet as it flows through. To change the swivel direction, the device is provided with a switching device which effects the periodic deflection of the liquid jet around the axis of rotation of the device either by an angle α or a lever arm /. This eliminates the disadvantages of additional electrical and / or hydraulic drives for swiveling jet cleaning like and eliminated by rotating jet cleaners that can only turn in one direction.
Eine vorteilhafte Ausführung zur Erzeugung des Drehmoments ist in PATENTAN- SPRUCH 2 dargestellt, bei dem die Enden der Strahlrohre in Strömungsrichtung mit einer exzentrischen Verengung versehen sind. Durch die Exzentrizität der Verengung werden die inneren Kräfte, also die Impulskräfte, des Flüssigkeitsstrahls verändert und dadurch am Ende des jeweils durchströmten Strahlrohres ein Drehmoment erzeugt.An advantageous embodiment for generating the torque is shown in PATENT Claim 2, in which the ends of the jet pipes are provided with an eccentric constriction in the flow direction. Due to the eccentricity of the constriction, the internal forces, i.e. the impulse forces, of the liquid jet are changed and a torque is generated at the end of the jet tube through which the liquid flows.
Im PATENTANSPRUCH 3 wird das Drehmoment durch die Anordnung der Strahlrohre hervorgerufen, indem sie in gleicher Richtung jeweils außerhalb der Drehachse angeordnet sind. Beim Durchströmen eines der Strahlrohre wird aufgrund des vorhandenen Hebelarms /um die Schwenkachse ein Drehmoment an dessen Austrittsöffnung durch den Flüssigkeitsstrom erzeugt.In PATENT CLAIM 3, the torque is caused by the arrangement of the jet pipes, in that they are each arranged in the same direction outside the axis of rotation. When flowing through one of the jet pipes, due to the existing lever arm / about the pivot axis, a torque is generated at its outlet opening by the liquid flow.
Im Gegensatz zu rotierenden Strahlreinigern benötigen Schwenk-Strahlreiniger eine Umschaltvorrichtung, um ihre Drehrichtung periodisch umkehren zu können. Eine solche vorteilhafte Umschaltvorrichtung im Form einer Lochblende ist in PATENTANSPRUCH 4 dargestellt. Die Lochblende besteht aus einer Platte mit einer Öffnung, die nur jeweils eines der Strahlrohre zur Durchströmung freigibt. Am Ende des eingestellten Schwenkbereiches, der von 0° bis 360° verlaufen kann, wird die Lochblende durch die Drehbewegung gegen einen Anschlag mit einer Nocke gefahren und die Blende soweit bewegt, bis dass das andere Strahlrohr mit Wasser beaufschlagt werden kann. Dadurch erfolgt die Drehung in die entgegengesetzte Richtung. Durch diesen Aufbau sind keine Steuerung (elektrisch, hydraulisch) und auch keine Grenzkontakte in einer feststoff- beladenen Flüssigkeit, wie beispielsweise Abwasser, notwendig.In contrast to rotating jet cleaners, swivel jet cleaners require a switchover device in order to be able to periodically reverse their direction of rotation. Such an advantageous switching device in the form of a pinhole is shown in PATENT Claim 4. The pinhole consists of a plate with an opening that only allows one of the jet pipes to flow through. At the end of the set swivel range, which can run from 0 ° to 360 °, the pinhole is rotated against a stop with a cam and the screen is moved until the other jet pipe can be acted on with water. This causes the rotation in the opposite direction. Due to this design, no control (electrical, hydraulic) and no limit contacts in a solid-laden liquid, such as waste water, are necessary.
Die Funktion der Umschalteinrichtung kann vorteilhafterweise auch durch eine bewegliche Klappe, wie in PATENTANSPRUCH 5 dargelegt, erzielt werden. Die Klappe ist innerhalb eines Gehäuses vor den Strahlrohren an einer Drehachse befestigt und kann um diese Achse mit Hilfe eines Stößels umgeschaltet werden. Beim Erreichen der jeweiligen Endposition schaltet der Stößel die Klappe in die jeweils entgegengesetzte Stellung um.The function of the switching device can advantageously also be achieved by a movable flap, as set out in PATENT CLAIM 5. The flap is attached to an axis of rotation within a housing in front of the jet pipes and can be switched over this axis using a plunger. When the respective end position is reached, the tappet switches the flap to the opposite position.
Im PATENTANSPRUCH 6 wird die Drehachse der Einrichtung direkt durch den Druckerzeuger, hier eine Pumpe, übernommen. Die Pumpe wird ohne zusätzliche Halterungen und Gehäuse auf einem Drehkranz befestigt, der beispielsweise ein Lager aus Rollen beinhaltet. Dadurch kann auf eine aufwendige Lagerung der Strahlrohre für die Drehbewegung verzichtet und die Lebensdauer der Dreheinrichtung erhöht werden. Die Lagerkräfte, die durch die Einrichtung erzeugt werden, können über die Wahl des Durchmessers des Drehkranzes vorteilhafterweise an die Belastbarkeit der verwende- ten Materialien angepasst werden.In PATENT CLAIM 6, the axis of rotation of the device is taken over directly by the pressure generator, here a pump. The pump is attached to a slewing ring without additional brackets and housings Includes roles. This eliminates the need for expensive mounting of the jet pipes for the rotary movement and increases the service life of the rotating device. The bearing forces generated by the device can advantageously be adapted to the load capacity of the materials used by the choice of the diameter of the slewing ring.
Falls der Druckerzeuger wegen baulicher Gegebenheiten des Speicherbehälters nicht direkt an den Strahlrohren befestigt werden kann, so kann wie in PATENTANSPRUCH 7 beschrieben, auch ein Standrohr zur Flüssigkeitsversorgung und als Drehachse für die Einrichtung verwendet werden. Der Drehkranz ist in diesem Fall vorteilhafterweise so ausgeführt, dass die Umlenkung der Flüssigkeit von der horizontalen zur vertikalen Richtung innerhalb des Kranzes beispielsweise durch ein am Unterteil des Drehkranzes befestigtes Bogenstück erfolgt. Das Bogenstück kann beispielsweise ohne Dichtung zum Standrohr ausgeführt werden, so dass durch den Spalt zwischen Bogenstück und Standrohr so lange Flüssigkeit austritt, bis der Drehkranz vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Diese Flüssigkeit übernimmt anschließend die Funktion des Dichtelementes.If, due to the structural conditions of the storage tank, the pressure generator cannot be attached directly to the jet pipes, a standpipe can also be used for supplying liquid and as an axis of rotation for the device, as described in PATENT Claim 7. In this case, the turntable is advantageously designed such that the deflection of the liquid from the horizontal to the vertical direction within the ring takes place, for example, by means of an arch piece attached to the lower part of the turntable. The elbow piece can, for example, be designed without a seal to the standpipe, so that liquid escapes through the gap between the elbow piece and standpipe until the turntable is completely filled with liquid. This liquid then takes over the function of the sealing element.
Ein Schwenken des Strahlrohres ist ebenfalls möglich, wenn das Strahlrohr mit einem Gelenk versehen ist, welches eine Ablenkung der austretenden Flüssigkeit gegenüber der Strahlrohrachse bewirkt, wie dies in PATENTANSPRUCH 8 dargestellt ist. Zur Erhöhung des Drehmoments und zur Verringerung der benötigten Umschaltkräfte kann das Gelenk mit einer Verlängerung versehen sein. Das bewegliche Verlängerungsstück kann beispielsweise ein Kugelgelenk besitzen, welches mit dem Strahlrohr und der Umschaltvorrichtung über ein Gestänge verbunden ist. Die Drehachse des Gestänges befindet sich am Strahlrohr. Die beiden anderen Verbindungspunkte sind jeweils entgegengesetzt zur Drehachse des Gestänges an der Umschaltvorrichtung sowie an der Verlängerung des Kugelgelenkes angeordnet und in einer Nut des Gestänges geführt. Wird die Umschaltvorrichtung betätigt, so schwenkt die bewegliche Strahlrohr- Verlängerung um die Drehachse am Strahlrohr in die entgegengesetzte Position und dreht dadurch die Schwenkrichtung um.Swiveling the jet pipe is also possible if the jet pipe is provided with a joint which causes the escaping liquid to be deflected with respect to the axis of the jet pipe, as shown in PATENT CLAIM 8. The joint can be provided with an extension to increase the torque and to reduce the switching forces required. The movable extension piece can, for example, have a ball joint which is connected to the jet pipe and the switching device via a linkage. The axis of rotation of the boom is on the jet pipe. The two other connection points are each arranged opposite to the axis of rotation of the linkage on the switching device and on the extension of the ball joint and are guided in a groove of the linkage. If the switching device is actuated, the movable jet pipe extension swivels about the axis of rotation on the jet pipe into the opposite position and thereby reverses the swivel direction.
In den bisherigen Ausführungen wurde keine Trennung des Flüssigkeitsvolumenstromes für die Reinigung und das Schwenken der Einrichtung durchgeführt. In PATENTANSPRUCH 9 wird für das Schwenken der Einrichtung ein Teilvolumenstrom der Flüssigkeit abgezweigt. Dieser Abzweig des Teilvolumenstromes ist bei kleinen Strahlrohrdurchmessern (d < 50 mm) und kleinen Speicherbehältergeometrien (Sohloberfläche < 100 m2) sinnvoll, da das Drehmoment durch die exzentrische Verengung der Strahlrohre immer weiter abnimmt und bei abgewinkelten Strahlrohren ein Teil der Beckensohle durch die kleineren Strömungswirbel im Behälter unvollständig gereinigt wird. Deshalb ist es vorteilhafter, unter diesen Randbedingungen einen Teil des Flüssigkeitsvolumenstromes ausschließlich für den Schwenkvorgang zu nutzen. Die Strahl- röhre zum Schwenken der Einrichtung werden an ihren Ende so weit verjüngt, dass sie durch die Erhöhung des dynamischen Druckanteils die gleiche Wirkungsweise wie Hochdruckdüsen besitzen und mindestens unter 90 ° abgewinkelt, so dass der volle Impuls des Teilvolumenstroms für den Schwenkvorgang genutzt werden kann. Der Wechsel zwischen den beiden Drehrichtungen kann wiederum mittels der beschrie- benen Umschalteinrichtungen erfolgen.In the previous versions, no separation of the liquid volume flow for cleaning and swiveling the device was carried out. In PATENT CLAIM 9, a partial volume flow of the liquid is branched off for pivoting the device. This branch of the partial volume flow is useful for small jet pipe diameters (d <50 mm) and small storage tank geometries (bottom surface <100 m 2 ), because the torque due to the eccentric constriction the jet pipes continue to decrease and, in the case of angled jet pipes, part of the pelvic floor is incompletely cleaned due to the smaller flow vortices in the tank. It is therefore more advantageous to use part of the liquid volume flow exclusively for the pivoting process under these boundary conditions. At its end, the jet tube for swiveling the device is tapered to such an extent that, by increasing the dynamic pressure component, it works in the same way as high-pressure nozzles and is angled at least below 90 ° so that the full impulse of the partial volume flow can be used for the swiveling process , The change between the two directions of rotation can in turn be carried out by means of the switching devices described.
Um die Druckverluste des Druckerzeugers und damit die zur Reinigung der Speicherbehälter benötigte Energie zu minimieren, können die Strahlrohre im Bereich des Flüssigkeitsaustritts unter einem Winkel α von ihrer Zentrumsachse, wie in PATENT- ANSPRUCH 10 dargelegt, abgewinkelt werden. Durch die Abwinkelung wird der Hebelarm für das Drehmoment zum Schwenken der Einrichtung gegenüber deren Drehachse vergrößert.In order to minimize the pressure losses of the pressure generator and thus the energy required for cleaning the storage containers, the jet pipes in the area of the liquid outlet can be angled at an angle α from their center axis, as set out in PATENT CLAIM 10. Due to the bending, the lever arm for the torque for pivoting the device relative to its axis of rotation is enlarged.
In PATENTANSPRUCH 11 wird die Lage des Strahlrohres zur Drehachse der Ein- richtung durch die Umschalteinrichtung verändert. Diese vorteilhafte Ausführung ermöglicht es, mit nur einem Strahlrohr den Hebelarm für das Drehmoment zum Schwenken der Einrichtung in bezug auf deren Drehachse umzukehren. Während des Umschaltvorganges werden die Anschluss-Stücke des Gehäuses für die Flüssigkeitszufuhr des Strahlrohres selbsttätig gereinigt und dadurch die Betriebssicherheit der Ein- richtung erhöht. Die Umschaltvorrichtung ist mit zwei Abdeckplatten versehen, welche die jeweils nicht mit dem Strahlrohr verbundene Anschlussöffnung verschließen, so dass der vollständige Flüssigkeitsvolumenstrom durch das Strahlrohr zur Beckenreinigung genutzt werden kann.In PATENT CLAIM 11, the position of the jet pipe in relation to the axis of rotation of the device is changed by the switching device. This advantageous embodiment makes it possible to reverse the lever arm for the torque for pivoting the device with respect to its axis of rotation with only one jet pipe. During the switching process, the connection pieces of the housing for the liquid supply of the jet pipe are cleaned automatically and the operational safety of the device is thereby increased. The switchover device is provided with two cover plates, which close the connection opening that is not connected to the jet pipe, so that the complete liquid volume flow through the jet pipe can be used for pool cleaning.
Der PATENTANSPRUCH 12 beinhaltet ein Strahlrohr, welches über ein Lager mit der Flüssigkeitszufuhrseite verbunden ist. Durch die Lagerverbindung ist es möglich, das Strahlrohr um seine Längsachse zu drehen. Dadurch können mit einer exzentrischen Verengung am Strömungsausgang des Strahlrohres die Impulskräfte so verändert werden, dass sie einmal ein rechts- und ein anderes mal ein links-drehendes Moment zum Schwenken der Einrichtung erzeugen. Da keine beweglichen Teile bei der Umschaltung des Strahlrohres im Flüssigkeitsvolumenstrom vorhanden sind, stellt diese vorteilhafte Ausführung eine hohe Sicherheit gegen Ablagerungen von Feststoffen oder Grobstoffen innerhalb der Einrichtung dar.PATENT CLAIM 12 includes a jet pipe which is connected to the liquid supply side via a bearing. The bearing connection makes it possible to turn the jet pipe around its longitudinal axis. As a result, the impulse forces can be changed with an eccentric constriction at the flow outlet of the jet pipe in such a way that they generate a right-hand and another left-hand turning moment for pivoting the device. Since there are no moving parts in the changeover of the jet pipe in the liquid volume flow, this is advantageous Execution represents a high level of security against deposits of solids or coarse matter within the facility.
Die Umschaltvorrichtung benötigt jeweils am Ende eines Schwenkbereiches einen Impuls, um eine Umlenkung des Flüssigkeitsvolumenstroms oder des Strahlrohres oder der Strahlrohre zu ermöglichen. Dies kann nach PATENTANSPRUCH 13 auf mechanischem Wege, beispielsweise durch einen Anschlag mit einer Schaltnocke, oder auf elektrischem Wege, beispielsweise durch einen Hubmagneten, oder auf hydraulischem Wege, beispielsweise durch einen Hydraulikstempel, oder durch deren Kombination geschehen. Die Auswahl der einzusetzenden Umschaltvorrichtung hängt zum einem von der Schwenkgeschwindigkeit der gesamten Einrichtung und von der Feststoffbela- dung der umgebenden Flüssigkeit ab. Bei kleinen Schwenkgeschwindigkeiten und hohen Feststoffbeladungen stellt der mechanische Weg die betriebssicherste Lösung dar. In allen anderen Fällen können durch die elektrischen und hydraulischen Umschalt- einrichtungen kürzere Schaltzyklen und damit kleinere Schaltzeiten verwirklicht werden. Diese führen zu einem schnelleren Umschalten zwischen den beiden Schwenkrichtungen.The switchover device requires a pulse at the end of a swivel range in order to enable the liquid volume flow or the jet pipe or the jet pipes to be deflected. According to PATENT Claim 13, this can be done mechanically, for example by a stop with a switch cam, or electrically, for example by means of a lifting magnet, or hydraulically, for example by means of a hydraulic ram, or by a combination thereof. The selection of the switching device to be used depends on the one hand on the swiveling speed of the entire device and on the solids loading of the surrounding liquid. With low swiveling speeds and high solids loads, the mechanical route is the most reliable solution. In all other cases, shorter switching cycles and thus shorter switching times can be achieved using the electrical and hydraulic switching devices. This leads to faster switching between the two swivel directions.
In PATENTANSPRUCH 14 wird die Umschalteinrichtung durch Ventile realisiert. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass keine Anschläge mehr für die Umschaltung der Drehrichtung notwendig sind, sondern beispielsweise über eine Zeitsteuerung die Ventile umgeschaltet werden können. Die Zeitsteuerung kann variabel gestaltet und über eine femwirktechnische Anbindung von einer zentralen Stelle verändert werden. Dadurch ist es möglich, den Schwenkbereich der Einrichtung frei von etwa 0 bis 360° zu wählen.In patent claim 14, the switchover device is implemented by valves. The advantage of this design is that no stops are required for switching the direction of rotation, but rather the valves can be switched, for example, by means of a time control. The time control can be designed variably and changed via a remote control connection from a central point. This makes it possible to freely select the pivoting range of the device from approximately 0 to 360 °.
Mit dem in PATENTANSPRUCH 15 angegebenen Schwenkbereich von 0 bis 360 ° kann der Strahlreiniger unabhängig von der Speicherbehältergeometrie eingesetzt werden. Für Rundbecken ist ein Schwenkbereich von 360 ° erforderlich, um eine voll- ständige Reinigung des Beckenbodens zu erzielen. Bei kleinen Rundbecken bis etwa 15 m Durchmesser und tangetialem Einlauf sowie bei Stauraumkanälen liegt der erforderliche Schwenkbereich zwischen 0 bis 5 ° zur vollständigen Reinigung.With the swivel range from 0 to 360 ° specified in PATENT Claim 15, the jet cleaner can be used regardless of the storage tank geometry. For round pools, a swivel range of 360 ° is required to achieve complete cleaning of the pool floor. In the case of small round pools of up to approx. 15 m in diameter and a tangential inlet as well as storage space channels, the required swivel range is between 0 and 5 ° for complete cleaning.
Werden die Strahlreiniger bei der Reinigung von Speicherbehältern für die Lebens- mittelindustrie eingesetzt, hier im besonderen für die Fruchtsaftherstellung, haben dieseIf the jet cleaners are used in the cleaning of storage containers for the food industry, in particular for fruit juice production, they have
Flüssigkeiten einen hohen Säure-, Phosphat- und Nitrat-Gehalt. Diese Inhaltsstoffe haben eine hohe korrosive Wirkung gegenüber metallischen Werkstoffen, aus diesem Grund sollten alle flüssigkeitsberührenden Teile der Reinigungs-Einrichtung, wie in PATENANSPRUCH 16 dargelegt, aus Kunststoff gefertigt sein.Liquids have a high acid, phosphate and nitrate content. These ingredients have a high corrosive effect on metallic materials from this For this reason, all parts of the cleaning device that come into contact with liquid, as set out in PATENT CLAIM 16, should be made of plastic.
Werden Schwenk-Strahlreiniger bei der Reinigung von Speicherbehältern für die kommunale Abwasserreinigung eingesetzt, so ist wie in PATENTANSPRUCH 17 beschrieben, eine Herstellung aller flüssigkeitsberührenden Teile aus Edelstahl sinnvoll. Edelstahl hat gegenüber anderen niedriglegierten Stählen den Vorteil, dass die Materialstärken bei gleicher Korrosionsfestigkeit geringer ausgeführt werden können und dadurch ein niedrigeres Gewicht der Einrichtung erzielt wird. Aufgrund dieser Kausalität sind kleinere Drehmomente zum Schwenken notwendig und der apparative Aufwand wird geringer, dadurch kann die Einrichtung kostengünstiger hergestellt werden.If swivel jet cleaners are used in the cleaning of storage tanks for municipal wastewater treatment, it is sensible, as described in PATENT Claim 17, to manufacture all parts in contact with the liquid from stainless steel. Stainless steel has the advantage over other low-alloy steels that the material thicknesses can be made smaller with the same corrosion resistance and thus a lower weight of the device is achieved. Because of this causality, smaller torques are required for pivoting and the expenditure on equipment is reduced, which means that the device can be manufactured more cost-effectively.
In PATENTANSPRUCH 18 ist die Einrichtung zusätzlich mit einer Gaseintragsvor- richtung versehen. Diese Kombination aus Gaseintrag und Reinigungs-Einrichtung hat die Vorteile, dass durch die Verjüngung des inneren Hüllrohres der statische Druckanteil verringert wird und dadurch eine selbsttätige Ansaugung des Umgebungsgases erfolgt sowie durch den Gaseintrag die mittlere Dichte des Flüssigkeitsmediums verringert wird und so die Turbulenzfelder in den Speicherbehälter intensiviert werden, welches zu einer besseren Resuspendierung der Feststoffe und dadurch zu einer verbesserten Reinigung des Speicherbehälterbodens führt. Durch die einteilige Ausführung des inneren Hüllrohres kann, im Gegensatz zu zweiteiligen Hüllrohren, durch die Geometrie der Durchbrechungen die Größe der Gasblasen beeinflusst werden. Bei kleineren Gasblasen erhöht sich die Aufenthaltszeit im Speicherbehälter aufgrund der längeren Koaleszenzzeit, so dass nicht nur die Turbulenzfelder vergrößert, sondern auch eine größere Gaslöslichkeit in der Flüssigkeit erzielt wird. Diese verbesserte Gaslöslichkeit kann bei Speicherbehältern für kommunales Abwasser beispielsweise für die Belüftung und damit für den Abbau von organischen Substanzen im Abwasser genutzt werden. Ein weiterer Vorteil des einteiligen inneren Hüllrohres besteht darin, dass die selbsttätige Gasansaugung über den gesamten radialen Flüssigkeitsstrahl erfolgt und dadurch die Dispergierung innerhalb des Flüssigkeitsvolumenstromes verbessert wird. Durch diesen Effekt wird die Koaleszenz der Gasblasen zusätzlich behindert, welches im Gegensatz zu einem zweiteiligen Hüllrohr zu zusätzlich verlängerten Koaleszenzzeiten führt.In PATENT CLAIM 18, the facility is additionally provided with a gas introduction device. This combination of gas entry and cleaning device has the advantages that the tapering of the inner cladding tube reduces the static pressure component, thereby automatically sucking in the ambient gas, and the gas density reduces the average density of the liquid medium and thus the turbulence fields in the storage tank be intensified, which leads to a better resuspension of the solids and thus to an improved cleaning of the storage tank bottom. In contrast to two-part cladding tubes, the geometry of the openings allows the size of the gas bubbles to be influenced by the one-part design of the inner cladding tube. With smaller gas bubbles, the residence time in the storage container increases due to the longer coalescence time, so that not only the turbulence fields are enlarged, but also a greater gas solubility in the liquid is achieved. This improved gas solubility can be used for storage tanks for municipal wastewater, for example for aeration and thus for the degradation of organic substances in the wastewater. Another advantage of the one-piece inner cladding tube is that the automatic gas suction takes place over the entire radial liquid jet and the dispersion within the liquid volume flow is thereby improved. This effect additionally hinders the coalescence of the gas bubbles, which, in contrast to a two-part cladding tube, leads to additionally extended coalescence times.
In PATENTANSPRUCH 19 ist die Gaseintrageinrichtung in Kombination mit der Reinigungs-Einrichtung vorteilhafterweise so ausgeführt worden, dass unabhängig von der Anzahl der Strahlrohre nur ein Gaseintragrohr benötigt wird. Durch die vor den Strahlrohren angeordnete Umschalteinrichtung und die Verschlussklappen der Strahlrohre werden die nicht durchströmten Strahlrohre von der umgebenden Flüssigkeit im Speicherbehälter abgeschlossen. Dadurch kann kein Druckausgleich zwischen den nicht-durchströmten und dem durchströmten Gasrohr im Bereich des inneren Hüllrohres stattfinden und die selbsttätige Gasansaugung im Bereich des durchströmten Strahlrohres bleibt erhalten. In PATENT CLAIM 19, the gas introduction device in combination with the cleaning device has advantageously been designed so that it is independent of the Number of jet pipes only one gas entry pipe is required. Due to the switching device arranged in front of the jet pipes and the closure flaps of the jet pipes, the jet pipes not flowed through are closed off by the surrounding liquid in the storage container. As a result, there can be no pressure equalization between the non-flowed and the flowed-through gas pipe in the area of the inner cladding pipe and the automatic gas suction in the area of the flowed-through jet pipe is retained.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with the aid of graphic representations. Show it:
Figur 1 Prinzipdarstellung der Einrichtung, im weiteren als fremdenergiefreier Schwenk-Strahlreiniger bezeichnet, mit Schwenkbereich und Anschlägen (Draufsicht /Schnitt)1 shows a schematic diagram of the device, hereinafter referred to as a swivel jet cleaner free of external energy, with swivel range and stops (top view / section)
Figur 2 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers angeflanscht an eine Pumpe (Draufsicht / Seitenansicht)Figure 2 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner flanged to a pump (top view / side view)
Figur 3 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers angeflanscht an ein Standrohr (Draufsicht / Seitenansicht)Figure 3 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner flanged to a standpipe (top view / side view)
Figur 4 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht mit mechanischem UmschaltgestängeFigure 4 shows a schematic diagram of a swivel jet cleaner free of external energy in a top view with a mechanical switching linkage
Figur 5 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit zusätzlichen hydraulischen Schwenkdüsen (Draufsicht, Schnitte)Figure 5 Schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner with additional hydraulic swivel nozzles (top view, sections)
Figur 6 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht mit abgewinkelter StrahlrohrverlängerungFigure 6 Principle view of a swivel jet cleaner free of external energy in plan view with angled jet pipe extension
Figur 7 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit einem kippenden Strahlrohr (Draufsicht, Vorderansicht)Figure 7 Principle illustration of an external energy-free swivel jet cleaner with a tilting jet pipe (top view, front view)
Figur 8 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit einem rotierenden Strahlrohr (Draufsicht, Vorderansicht)Figure 8 Schematic representation of an external energy-free swivel jet cleaner with a rotating jet pipe (top view, front view)
Figur 9 Prinzipdarstellung der Steuerung der Umschalteinrichtung, hier als Loch- blende ausgeführt, zur Umschaltung der Schwenkrichtung (Teilschnitte)FIG. 9 shows a schematic diagram of the control of the switchover device, here designed as a pinhole, for switching over the swivel direction (partial cuts)
Figur 10 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht mit einer Umschaltvorrichtung, die aus zwei Ventilen zur Umschaltung der Schwenkrichtung bestehtFigure 10 Schematic representation of an external energy-free swivel jet cleaner in plan view with a switching device, which consists of two valves for switching the swivel direction
Figur 11 Prinzipdarstellung der Umschaltvorrichtung, die als bewegliches Element eine Klappe zur Umschaltung der Schwenkrichtung hat (Drauf- und Seitenansicht)Figure 11 Schematic representation of the switching device, which has a flap for switching the swivel direction as a movable element (top and side view)
Figur 12 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht mit Gaseintragsrohr für jedes StrahlrohrFigure 12 Schematic representation of a swivel jet cleaner free of external energy in plan view with gas inlet tube for each jet tube
Figωr 13 Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht mit einem gemeinsamen Gaseintragsrohr Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die in den Patentansprüchen genannte Einrichtung, welche nachfolgend als fremdenergiefreier Schwenk-Strahlreiniger bezeichnet wird. Die Flüssigkeitszufuhr 5 erfolgt zentral z. B. über ein Standrohr. Die Flüssigkeit wird mit einer Pumpe durch das Gehäuse 4 der Umschaltvorrichtung, hier eine Loch- blende 3, auf das Strahlrohr 1 gedrückt. Das zweite Strahlrohr 2 wird nicht mit der Flüssigkeit durchströmt. Der Schnitt zeigt deutlich die exzentrische Anordnung der Aus- trittsöffnung des Strahlrohres, welches durch die Veränderung der Impulskräfte des Wasserstrahls zu einem Drehmoment führt.Figωr 13 schematic diagram of an external energy-free swivel jet cleaner in plan view with a common gas inlet pipe Figure 1 shows an embodiment for the device mentioned in the claims, which is hereinafter referred to as an external energy-free swivel jet cleaner. The liquid supply 5 takes place centrally, for. B. via a standpipe. The liquid is pressed by a pump through the housing 4 of the switching device, here a pinhole 3, onto the jet pipe 1. The liquid does not flow through the second jet pipe 2. The section clearly shows the eccentric arrangement of the outlet opening of the jet pipe, which leads to a torque due to the change in the impulse forces of the water jet.
Die Figur 2 zeigt die Anflanschung der Strahlrohre 1 und 2 mit der Umschalteinrichtung, hier eine Lochblende 3, an eine Pumpe 10, die auf einem Drehkranz 11 befestigt ist. Durch die direkte Anordnung der Pumpe auf dem Drehkranz entfallen zusätzliche Halterungen und Gehäuse. Der Drehkranz nimmt alle statischen und dynamischen Kräfte auf. Über seinen Durchmesser, der bis zu den Strahlrohrenden ausgeführt werden kann, können die Kräfte auf die eigentlichen Lagerteile minimiert werden.FIG. 2 shows the flange connection of the jet pipes 1 and 2 with the switching device, here a perforated diaphragm 3, to a pump 10 which is fastened on a rotating ring 11. The direct arrangement of the pump on the slewing ring eliminates the need for additional brackets and housings. The slewing ring absorbs all static and dynamic forces. The forces on the actual bearing parts can be minimized via its diameter, which can be carried out up to the ends of the jet pipe.
Die Figur 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Figur 2, jedoch mit einem Standrohr 12 als Halterung für die Schwenkeinheit. Der Drehkranz ist mit seiner Ausführung an die Aufnahme der Flüssigkeitszuleitung 14 und die Flüssigkeitsumlenkung 13 angepasst. In den höheren unteren Kranzteil kann ein 90° Umlenkbogen eingesetzt werden, dessen vertikale Achse zentrisch mit der Achse des Standrohres ist. Eine Abdichtung zwischen dem Bogen und dem Standrohr erfolgt nicht, so dass der untere Drehkranz sich mit Flüssigkeit füllt und so die Stabilität erhöht sowie die abrasivfreie Umlenkung des Flüssigkeitsstromes ermöglicht.Figure 3 shows a similar arrangement as Figure 2, but with a standpipe 12 as a holder for the pivot unit. The design of the slewing ring is adapted to the receptacle of the liquid feed line 14 and the liquid deflection 13. A 90 ° deflection bend can be used in the higher lower rim part, the vertical axis of which is centered with the axis of the standpipe. There is no sealing between the bend and the standpipe, so that the lower turntable fills with liquid and thus increases stability and enables the abrasive-free deflection of the liquid flow.
Figur 4 zeigt die Erfindung mit nur einem Strahlrohr 18 und einem Umschaltgestänge 20, welches über Bolzen 22 mit der Lochblende 19, dem Strahlrohr 18 und der Strahlrohrverlängerung 15 verbunden ist. Für die Umschaltung zwischen Lochblende und Strahlrohr-Verlängerung sind Aussparungen 17 in dem Umschaltgestänge 20 vorge- sehen. Die Lochblende verschiebt, wenn sie auf einem Anschlag stößt, das Gestänge über den mittigen Bolzen 22, so dass die Strahlrohrverlängerung die Position 16 einnimmt und dadurch die Drehrichtung umgekehrt wurde.FIG. 4 shows the invention with only one jet pipe 18 and a switching linkage 20, which is connected via bolts 22 to the perforated diaphragm 19, the jet pipe 18 and the jet pipe extension 15. Recesses 17 are provided in the changeover linkage 20 for switching between the perforated screen and the jet pipe extension. When it hits a stop, the pinhole moves the linkage over the central pin 22, so that the jet pipe extension assumes position 16 and the direction of rotation has thereby been reversed.
Die Figur 5 zeigt eine ähnliche Anordnung wie die Figur 4, jedoch erfolgt die Um- schaltung des Strahlrohres 23 durch zwei Hilfsdüsen 26, von denen nur jeweils eine durch die Lochblende 24 mit Flüssigkeit durchströmt wird. Aufgrund der geometrischen Abmessungen kann diese Anordnung bei Flüssigkeiten mit geringem Grobstoffgehalt eingesetzt werden.FIG. 5 shows an arrangement similar to that of FIG. 4, but the switching of the jet pipe 23 takes place by means of two auxiliary nozzles 26, of which only one is flowed through by the orifice 24 with liquid. Because of the geometric Dimensions this arrangement can be used for liquids with a low coarse material content.
Bei kleinen Behältervolumina und kurzen Strahlrohren kann das Drehmoment für den Schwenk-Strahlreiniger durch eine abgewinkelte Strahlrohr-Ausführung wie in Figur 6 gezeigt erhöht werden. Im Sinne einer kompakten Bauweise sollten die Strahlrohre 28 und 29 vertikal angeordnet werden, so dass die Abwinkelung nach den jeweiligen Erfordernissen ausgeführt werden kann.In the case of small container volumes and short jet pipes, the torque for the swivel jet cleaner can be increased by an angled jet pipe design as shown in FIG. 6. In the sense of a compact construction, the jet pipes 28 and 29 should be arranged vertically so that the bending can be carried out according to the respective requirements.
In Figur 7 hat das Flüssigkeitsverteilungsgehäuse 61 zwei Strahlrohrabgänge. Jedoch besitzt die Einrichtung nur ein Strahlrohr 60, das zwischen den beiden Abgängen durch einen Kippmechanismus 59 mit einer Kippachse 58 gewechselt wird. Der Kippmechanismus ist mit zwei Platten 56 versehen, die den Abgang des Gehäuses, der nicht mit dem Strahlrohr verbunden ist, abschließen.In Figure 7, the liquid distribution housing 61 has two jet pipe outlets. However, the device has only one jet pipe 60, which is switched between the two outlets by a tilting mechanism 59 with a tilting axis 58. The tilt mechanism is provided with two plates 56 which close the outlet of the housing, which is not connected to the jet pipe.
In Figur 8 ist die Flüssigkeitszufuhr 69 mit den Strahlrohr 67 über ein Lager 63 verbunden. Die Seite der Flüssigkeitszufuhr ist mit einem festen Anschlag 64 verbunden, der über das Lager bis zum oberen Anschlag 65 am Strahlrohr reicht. Das Strahlrohr weist eine exzentrische Verengung auf, die mit dem Strahlrohr durch die Umschalthebel 66 um 180° gedreht werden kann. Der Drehvorgang wird durch den unteren Anschlag 68 begrenzt, wobei nach der Drehung das Strahlrohr die Position 62 erreicht hat.In FIG. 8, the liquid supply 69 is connected to the jet pipe 67 via a bearing 63. The side of the liquid supply is connected to a fixed stop 64 which extends over the bearing to the upper stop 65 on the jet pipe. The jet pipe has an eccentric constriction, which can be rotated through the switching lever 66 by 180 ° with the jet pipe. The turning process is limited by the lower stop 68, the jet pipe having reached position 62 after the rotation.
Die Figur 9 zeigt in der oberen Darstellung eine mögliche elektrische Steuerung 31 der Umschalteinrichtung bei Verwendung einer Lochblende. Zu diesem Zweck sollte die Lochblende 32 beispielsweise aus einem magnetischen Werkstoff ausgeführt werden, die durch die Elektromagneten 35 umgeschaltet werden kann. Figur 9 zeigt in der mittleren Darstellung eine hydraulische Steuerung 37, mit der über Hydraulikleitungen 39 die beiden Kolben 39 zur Umschaltung der Lochblende angesteuert werden. Die untere Darstellung in Figur 9 zeigt eine mechanische Steuerung, die aus zwei Anschlagpfosten 40 und jeweils einer Anschlagnocke 41 mit Feder besteht. Während des Schwenkvorgangs wird einer der beiden Anschlagnocken durch die Lochblende 32 berührt und aufgrund der Trägheit die Lochblende im Gehäuse 33 so bewegt, dass das andere Strahlrohr mit Wasser durchströmt wird.FIG. 9 shows in the upper illustration a possible electrical control 31 of the switching device when using a pinhole. For this purpose, the pinhole 32 should be made of a magnetic material, for example, which can be switched by the electromagnet 35. FIG. 9 shows in the middle representation a hydraulic control 37, by means of which the two pistons 39 are controlled via hydraulic lines 39 for switching over the pinhole. The lower illustration in FIG. 9 shows a mechanical control which consists of two stop posts 40 and one stop cam 41 each with a spring. During the pivoting process, one of the two stop cams is touched by the pinhole 32 and, due to the inertia, the pinhole in the housing 33 is moved so that water flows through the other jet pipe.
In Figur 10 ist die Umschalteinrichtung mit zwei Ventilen 42 dargestellt, die durch eine Steuerung 44 über einen Zugmagneten 43 von links- auf rechts-schwenkend und umgekehrt umgeschaltet werden. In Figur 11 besteht die Umschaltvorrichtung aus einer vertikal beweglichen Klappe 54, die über die Drehachse 51 mit einem außenliegenden Stößel 54 umgeschaltet wird. Der Stößel wird außen über die Halterungen 55 geführt und in seiner horizontalen Bewegungsrichtung fixiert. Der Stößel ist mit zwei Leisten 53 verbunden, zwischen denen die Klappe geführt und gleichzeitig der Verschiebeweg innerhalb der Klappe abgedichtet wird.FIG. 10 shows the switching device with two valves 42, which are switched from left to right pivoting and vice versa by a control 44 via a pull magnet 43. In Figure 11, the switching device consists of a vertically movable flap 54, which is switched over the axis of rotation 51 with an external plunger 54. The plunger is guided on the outside over the brackets 55 and fixed in its horizontal direction of movement. The tappet is connected to two strips 53, between which the flap is guided and at the same time the displacement path within the flap is sealed.
Zur Verbesserung der Resuspendierung zeigt die Figur 12 eine mögliche Variante für einen selbsttätigen Gaseintrag in den Flüssigkeitsstrom. Die Variante besteht aus einem inneren Flüssigkeits-Hüllrohr 48, das mit Durchbrechungen versehen ist. Das äußere Hüllrohr 46 ist direkt mit dem Gasrohr 47 und dieses mit der Umgebungsatmosphäre verbunden. Durch die statische Druckabsenkung im verjüngten Teil des inneren Hüllrohres 48 kann durch das Gasrohr und das umgebende äußere Hüllrohr Gas in die Flüssigkeit gedrückt werden. Das innere Hüllrohr wird, im Gegensatz zu dem Stand der Technik bei Schwenk-Strahlreinigern, einteilig ausgeführt. Diese Ausführung und die Form der Durchbrechungen können dazu eingesetzt werden, dass viele kleine Gasblasen in der Flüssigkeit dispergiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn nicht nur eine Reinigung eines Behälters, sondern auch bei längerem Einstau des Behälters eine Belüftung der Flüssigkeit erfolgen soll.To improve the resuspension, FIG. 12 shows a possible variant for an automatic gas entry into the liquid flow. The variant consists of an inner liquid jacket tube 48, which is provided with openings. The outer cladding tube 46 is connected directly to the gas tube 47 and this to the ambient atmosphere. Due to the static pressure drop in the tapered part of the inner cladding tube 48, gas can be forced into the liquid through the gas tube and the surrounding outer cladding tube. In contrast to the state of the art in swivel jet cleaners, the inner cladding tube is made in one piece. This design and the shape of the openings can be used to disperse many small gas bubbles in the liquid. This is particularly advantageous if the liquid is not only to be cleaned, but also when the container is stowed for a long time.
In Figur 13 ist eine ähnliche Ausführung wie in Figur 12 dargestellt, jedoch wurden die Strahlrohre 48 zusätzlich mit Dichtungsklappen 49 versehen, die über einem Bolzen 50 drehbar gelagert sind. Beim Durchströmen eines Strahlrohres öffnet diese Klappe und durch das Gasrohr 47 kann Gas in die Flüssigkeit gepresst werden. Das nicht durchströmte Strahlrohr ist durch die Dichtungsklappe 49 und die Lochblende 3 von der umgebenden Flüssigkeit abgeschlossen. Dadurch kann kein Druckausgleich zwischen den beiden Strahlrohren und dem Gasrohr stattfinden, so dass nur mit einem Gasrohr eine Flüssigkeitseinpressung in das durchströmte Strahlrohr möglich ist. FIG. 13 shows an embodiment similar to that shown in FIG. 12, but the jet pipes 48 have also been provided with sealing flaps 49 which are rotatably mounted on a bolt 50. When flowing through a jet pipe, this flap opens and gas can be pressed into the liquid through the gas pipe 47. The non-flowing jet pipe is sealed off from the surrounding liquid by the sealing flap 49 and the perforated diaphragm 3. As a result, no pressure equalization can take place between the two jet pipes and the gas pipe, so that liquid injection into the jet pipe through which flow is possible is only possible with one gas pipe.

Claims

Schutzansprüche protection claims
1. Einrichtung zur Reinigung eines der zur Aufnahme von Flüssigkeiten dienenden Behälters, beispielsweise Speicherbecken und Stauraumkanäle für die Regenwasser- behandlung, mit einem in oder außerhalb des Behälters angeordneten Druckerzeuger, welcher eine Flüssigkeit über mindestens ein Strahlrohr fördert, wobei das Strahlrohr um eine Achse geschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlrohr so ausgeführt oder angeordnet ist, dass während des Durchströmens die Energie der zugeführten Flüssigkeit ein Drehmoment oder die Wirkung einer Impulskraft erzeugt, die zu einer Bewegung des Strahlrohres führt und die Drehrichtung des Strahlrohres um die Achse mittels einer Umschaltvorrichtung umkehrbar ist.1. Device for cleaning one of the containers used to hold liquids, for example storage basins and storage space channels for rainwater treatment, with a pressure generator arranged in or outside the container, which conveys a liquid via at least one jet pipe, the jet pipe being pivoted about an axis is characterized in that the jet pipe is designed or arranged such that the energy of the supplied liquid generates a torque or the effect of an impulse force during the flow, which leads to a movement of the jet pipe and the direction of rotation of the jet pipe around the axis by means of a switching device is reversible.
2. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre so ausgeführt sind, dass in Strömungsrichtung an deren Ende eine exzentrische Einschnürung angeordnet ist, die während des Durchströmens eines der Strahlrohre eine Änderung der Impulskraft des gesamten Flüssigkeitsstrahls und dadurch ein Drehmoment erzeugt.2. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the jet pipes are designed such that an eccentric constriction is arranged in the flow direction at the end thereof, which generates a change in the impulse force of the entire liquid jet and thereby a torque while flowing through one of the jet pipes ,
3. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre außerhalb der Drehachse angeordnet sind, so dass wenn ein Strahlrohr mit Flüssigkeit durchströmt wird, ein Drehmoment zum Schwenken der Einrichtung erzeugt wird.3. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipes are arranged outside the axis of rotation, so that when a jet pipe is flowed through with liquid, a torque for pivoting the device is generated.
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung eine bewegliche Lochblende ist, die nur jeweils ein Strahlrohr für die Durchströmung mit der Flüssigkeit freigibt, und dadurch die Drehrichtung des Schwenkbereiches der Einrichtung eingestellt wird. 4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device is a movable pinhole, which only releases one jet pipe for the flow of liquid, and thereby the direction of rotation of the pivoting range of the device is set.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung aus einer um eine Drehachse beweglich angeordneten Klappe besteht, die von innen oder außen verstellt werden kann und nur jeweils ein Strahlrohr für die Durchströmung mit der Flüssigkeit freigibt, und dadurch die Drehrichtung des Schwenkbereiches der Einrichtung eingestellt wird. 5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device consists of a flap movably arranged about an axis of rotation, which can be adjusted from the inside or outside and only releases one jet pipe for the flow of the liquid, and thereby the direction of rotation of the swivel range of the device is set.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre über die Umschaltvorrichtung fest mit einer Pumpe verbunden sind, die an ihrem saugseitigen Ende mit einen Drehkranz verbunden ist, so dass sich die Pumpe mit den Strahlrohren beim Durchströmen eines der Strahlrohre um ihre Achse dreht. 6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipes are firmly connected via the switching device to a pump which is connected at its suction end to a turntable, so that the pump with the jet pipes when flowing through one of the Beam tubes rotate around their axis.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre über die Umschaltvorrichtung fest mit einem Standrohr verbunden sind, das an ihrem saugseitigen Ende mit einem Drehkranz ver- bunden ist, so dass sich das Standrohr mit den Strahlrohren beim Durchströmen eines der Strahlrohre um seine Achse dreht.7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipes are fixedly connected to a standpipe via the switching device, which is connected at its suction end to a rotating ring. is bound so that the standpipe with the jet pipes rotates about its axis when flowing through one of the jet pipes.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Strahlrohr mit einem beweglichen Endstück eingesetzt wird, welches über die Umschaltvorrichtung und ein Gestänge in seiner horizontalen Lage verändert und dadurch die Schwenkbewegung erzielt wird.8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that only one jet pipe with a movable end piece is used, which changes in its horizontal position via the switching device and a linkage and thereby the pivoting movement is achieved.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlrohr mittels eines Teilwasserstroms durch mindestens zwei kleinere Strahlrohre, die an ihren Enden gegenläufig abgewinkelt und verjüngt sind und durch die Umschaltvorrichtung gesteuert werden, horizontal geschwenkt wird.9. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipe is pivoted horizontally by means of a partial water flow through at least two smaller jet pipes, which are angled and tapered at their ends and are controlled by the switching device.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strahlrohre vertikal in einer Ebene angeordnet sind und die Verjüngung der Strahlrohrenden gegenläufig unter einem Winkel α von der horizontalen Achsrichtung abweichen, damit das Drehmoment bei kurzen Strahlrohr- längen erhöht werden kann.10. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two jet pipes are arranged vertically in one plane and the tapering of the ends of the jet pipe deviate in opposite directions at an angle α from the horizontal axis direction, so that the torque is increased in the case of short pipe lengths can.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlrohr um einen Winkel ß gekippt werden kann und dadurch der Abstand zur Drehachse und damit die Schwenkrichtung umgekehrt wird.11. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the steel tube can be tilted by an angle β and thereby the distance to the axis of rotation and thus the pivoting direction is reversed.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlrohr mit seiner exzentrischen Verengung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit um seine Achse um mindestens 180° gedreht werden kann.12. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet tube with its eccentric constriction in the direction of flow of the liquid can be rotated about its axis by at least 180 °.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung aus einer mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Steuerung oder deren Kombination besteht. 13. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device consists of a mechanical, electrical or hydraulic control or a combination thereof.
14. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Umschaltvorrichtung durch mindestens ein Umschaltventil oder zwei einzelne Ventile mit einer mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Steuerung, oder deren Kombination, erfüllt wird.14. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the function of the switching device is fulfilled by at least one switching valve or two individual valves with a mechanical, electrical or hydraulic control, or a combination thereof.
15. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre um ihre vertikale Achse von 0 bis 360° geschwenkt werden.15. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipes are pivoted about their vertical axis from 0 to 360 °.
16. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle flüssigkeitsberührenden Teile aus Kunststoff bestehen.16. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that all liquid-contacting parts consist of plastic.
17. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle flüssigkeitsberührenden Teile aus Edelstahl bestehen.17. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that all liquid-contacting parts consist of stainless steel.
18. Gaseintragsvorrichtung insbesondere für eine Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Strahl- rohr ein einteiliges, sich zentrisch verjüngendes inneres Hüllrohr besitzt, welches mit Durchbrechungen versehen ist und jeweils von einem zweiten Hüllrohr umgeben wird, welches mit einen Gasrohr verbunden ist, dessen Höhe über dem Flüssigkeitsspiegel des Speicherbehälters liegt und dadurch das Umgebungsgas selbsttätig angesaugt und in den Wasserstrahl eingemischt wird.18. Gas introduction device in particular for a device according to one or more of the preceding claims, characterized in that each jet Pipe has a one-piece, centrally tapering inner cladding tube, which is provided with openings and is each surrounded by a second cladding tube, which is connected to a gas tube, the height of which lies above the liquid level of the storage tank and thereby automatically aspirates the ambient gas and into the water jet is mixed in.
19. Gaseintragsvorrichtung insbesondere für eine Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Umschalteinrichtung vor den Strahlrohren befindet und jedes Strahlrohr eine Verschlussklappe und ein einteiliges, sich zentrisch verjüngendes inneres Hüllrohr besitzt, welches mit Durchbrechungen versehen ist und die von einem gemeinsamen zweiten Hüllrohr umgeben werden, welches mit einem Gasrohr verbunden ist, durch das selbsttätig Umgebungsluft angesaugt und in den Wasserstrahl eingemischt wird. 19. Gas introduction device in particular for a device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device is located in front of the jet pipes and each jet pipe has a closure flap and a one-piece, centrally tapering inner cladding tube, which is provided with openings and by be surrounded by a common second cladding tube, which is connected to a gas tube, through which ambient air is automatically sucked in and mixed into the water jet.
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